Расчет тока генератора переменного тока: Расчёт мощности генератора

Расчёт мощности генератора

Для начала вспомним школу.

Что такое электрическая мощность?
Электрическая мощность обозначается при написании формул латинской буквой Р и измеряется в ваттах Вт или на латинице W, киловаттах (кВт или kW), мегаваттах (МВт или MW) и так далее.
Электрическая мощность равна произведению напряжения и тока:

P (Вт) = U (В) * I (А)

Различают следующие виды электрической мощности, которые, соответственно, по-разному обозначаются:

Активная мощность:
Обозначение: P
Единица измерения: Вт (W)

Это мощность, отдаваемая при подключении к источнику тока (генератору) нагрузки, имеющей активное (омическое) сопротивление. Если нагрузка, имеет только активное сопротивление и не содержит реактивных сопротивлений, то активная мощность будет равна полной мощности.

Расчёт производится по формуле: P = U * I * cos φ

Примеры: лампы накаливания, нагревательные приборы и т. п.

Реактивная мощность:
Обозначение: Q
Единица измерения: вар или VAr (вольт-ампер реактивный)

Это мощность, отдаваемая при подключении к источнику тока компонента сети или нагрузки, имеющей индуктивные (электродвигатель) или ёмкостные (конденсатор) элементы.

Расчёт производится по формуле: Q = U * I * sin φ

Примеры:
Потребители, придающие нагрузке индуктивный характер: электродвигатели, сварочные трансформаторы и т.п.
Потребители, придающие нагрузке ёмкостной характер: конденсаторы в компенсаторных устройствах, конденсаторы, создающие реактивную мощность в цепи возбуждения генераторов и т.п.

Полная мощность:
Обозначение: S
Единица измерения: В·A или VA (вольт-ампер)

Полная электрическая мощность равна произведению сдвинутых по фазе напряжения и тока. Полная мощность непосредственно связана с активной и реактивной мощностями. Её расчёт производится по формуле, выражающей закон Пифагора. Полная электрическая мощность представляет собой максимальную мощность электрического тока, которая может быть выработана генератором или использована.

Расчёт производится по формуле:

S = U * I  или S = P + Q

Изображенный на рисунке треугольник отображает взаимосвязь между электрическими мощностями или соответствующими им напряжениями.

Теперь о расчёте мощности генератора.

Для точного определения области применения и пригодности любого электроагрегата для выполнения поставленных задач необходимо прежде всего определить суммарную мощность потребителей тока. Только таким образом можно определить, какой электроагрегат может быть использован для данных целей. При выборе необходимой мощности электроагрегата можно использовать приведённые ниже эмпирические формулы.

1. Потребители, являющиеся только активной нагрузкой (например, электронагреватели, лампы накаливания и подобные им приборы с чисто омическим сопротивлением).
Суммарную мощность можно расчитать путём простого сложения мощностей отдельных потребителей, которые могут быть подключены к генератору. В данном случае полная электрическая мощность, измеряемая в ВА или VA (Вольт-ампер) равна активной мощности, измеряемой в Вт или W (Ватт). Необходимая мощность электроагрегата определяется путём увеличения суммарной мощности подключаемых потребителей на 10% (т.е. с учётом определённых технических факторов).

Пример: Суммарная мощность потребителей * 110% = Мощность, требуемая от электроагрегата.

Если суммарная мощность всех потребителей 2000 Вт (в данном случае 2000 Вт = 2000 ВА ), то требуемая мощность электроагрегата будет: 2000 ВА * 110% = 2200ВА

2. Потребители, имеющие индуктивную составляющую мощности (компрессоры, насосы и прочие электродвигатели). Эти нагрузки потребляют очень большой ток при пуске и выходе на рабочий режим. В данном случае, сначала необходимо определить точное значение мощности одновременно подключаемых потребителей. Далее следует выбрать мощность электроагрегата.

Полная мощность такого электроагрегата должна быть не менее, чем в 3,5 раза больше суммарной мощности потребителей. В исключительных случаях она должна превышать мощность потребителей в 4—5 раз.

Пример: Суммарная мощность потребителей * 3,5 = Мощность, требуемая от электроагрегата.

Если суммарная мощность всех потребителей 2000 ВА, то требуемая мощность электроагрегата будет:

2000 ВА * 3,5 = 7000 ВА

устройство и принцип работы / действия

Такая машина предназначена для генерации постоянного тока с применением перемещения проводника в магнитном поле. В данной статье рассмотрены физические принципы работы, конструкторские схемы, расчёт и сфера применения этого устройства.

Промышленный генератор постоянного тока

Генерация электроэнергии

На рисунке ниже изображён простейший опыт, который помогает понять принцип действия генератора.

Образование тока при движении проводника

Если переместить проводник в пространстве так, чтобы он пересекал линии магнитного поля, то в нём образуется электродвижущая сила (ЭДС). Это явление называют индукцией. При замыкании свободных концов в цепи будет течь ток, который можно использовать для питания лампы накаливания, или другой полезной нагрузки.

На рисунке изображена правая рука с отогнутым в сторону перемещения проводника большим пальцем. Этот простой способ используют для наглядного определения направления тока в цепи.

Для получения необходимого результата допустимо передвижение, как проводника, так и магнита.

По указанной выше схеме действующую машину создать не получится. Но следующий вариант вполне применим на практике.

Схема устройства и ЭДС на выходе

На рисунке изображена рамка, вращающаяся в магнитном поле (направление силовых линии обозначены стрелкой «В»). Съёмники энергии – это специальные щётки. Рамка присоединена к половинам колец (коллекторам), разъединённым электрически с помощью особых изолирующих вставок. На выходе этого устройства электродинамическая сила будет изменяться в соответствии с приведённым графиком. Её величину определяет расчёт на основе следующей формулы:

е=2В*n, где

В – это поток созданного магнитного поля в Вб;

n – количество полных оборотов рамки за одну секунду.

Из формулы понятно, что получить больше электроэнергии можно двумя способами. Для этого надо увеличить скорость вращения либо повысить силу магнитного поля.

Уменьшение пульсации

На графике, который изображён выше, указан уровень е_ср. Если бы удалось стабилизировать ЭДС генератора на соответствующем значении, был бы получен нужный результат. Как такая задача решается на практике, видно из следующего рисунка.

Сглаживание электромагнитных колебаний с помощью нескольких рамок

Выходные электрические параметры этой машины далеки от идеала. Но ясно, что последовательное увеличение количества рамок позволит получить достаточно равномерный верхний уровень. Позитивное влияние в этом случае будут оказывать переходные процессы и взаимодействие электромагнитных полей, ведь приведённые графики иллюстрируют только примерные данные. Но даже в таком варианте ЭДС генератора на выходе будет изменяться не на всю амплитуду, а лишь на величину от Е_min до Е_max.

Увеличение количества рамок (витков обмоток генератора) и коллекторов поможет сгладить колебания на выходе.

Опытным путём можно подтвердить, что применение 20-22-х коллекторные конструкции позволят снизить пульсации ЭДС до 1-0,9%. Такие изменения на выходе генератора вполне приемлемы для решения многих практических задач.

Особенности работы генератора

Выше было отмечено улучшение качества электрических параметров при увеличении числа витков в обмотках. Но такое решение позволит получить ещё один положительный эффект. С его помощью увеличивают индуцируемую ЭДС на выходе в расчёте на один оборот ротора. Такой приём используют для того, чтобы генератор постоянного тока выполнял свои функции с высоким коэффициентом полезного действия.

С целью дальнейшего улучшения работы машины, конструкторы изучили возможности постоянных магнитов. Они способны выполнять свои полезные функции в автономном режиме без подключения к внешнему источнику энергии. Однако более сильное поле с помощью таких решений создать невозможно. Необходимый результат могут обеспечить только электромагниты.

Точный расчёт в этом случае будет сделать проще.

Выше были рассмотрены «идеальные» ситуации. Но при реализации конкретных проектов возникали разные затруднения. Например, необходимо было найти материал, который обеспечит хорошую электрическую проводимость, но одновременно не будет провоцировать ускоренный износ поверхности коллектора. Решение известно – это графитовые стержни, которые прижимаются с помощью пружин. Такие изделия сами постепенно истираются. Поэтому необходим определённый запас щёток для своевременной замены.

Для описания другой проблемы нужно пояснить некоторые процессы при вращении ротора в магнитном поле. Необходимо привести определения следующих базовых понятий:

• геометрической нейтралью называют линию, которая проведена на равном расстоянии от северного и южного полюса;
• физической называют такую линию, которая условно разделяет области воздействия полей, создаваемые электрической машиной.

В статическом положении эти линии совпадают. Но при начале вращения геометрическая – остаётся на своём месте, а физическая – отклоняется на определённый угол. Определённое влияние на этот процесс оказывает индуцированный ток, который индуцирует якорь. Суммарное воздействие всех полей ещё больше увеличивает угол смещения нейтрали (в сторону вращения ротора).

Чтобы максимально усилить эффективность генерации, графитовые стержни должны соприкасаться в месте выхода условной физической линии из коллектора.

Для этого точку прижима щёток смещают относительно геометрической центральной оси. При отклонении возникают электрические потери, образуются искры, которые попадают на коллекторные пластины. В такой ситуации появляющаяся окалина ухудшает проводимость, что ещё более снижает КПД установки.

Понятно, что в реальных условиях, когда нагрузка на выходе генератора изменяется, пришлось бы постоянно выполнять коррекцию положения щёток. Никакой расчёт в этом случае не поможет, ведь механическое перемещение щёток было бы слишком сложным. Чтобы исключить подобные вредные влияния устанавливают дополнительные полюсы. С их помощью создают магнитное поле. Оно компенсирует искажения, которые вносит якорь. Эти же части конструкции выполняют ещё одну важную функцию. При правильной настройке они нейтрализуют броски, при изменении направления тока в каждый момент, когда якорь переходит через нейтраль.

Схемы электрических машин

Генераторы постоянного тока создают, со следующими схемами, обмоток возбуждения:

• независимой;
• последовательной;
• параллельной;
• смешанной.

Каждый из способов работы генератора имеет свои преимущества, особенности и недостатки. Принцип независимого возбуждения понятен из названия. В этом случае напряжение питания подаётся от внешнего источника. Это может быть аккумуляторная батарея либо отдельный генератор, выполняющий вспомогательные функции.

Ток в такой обмотке достигает сравнительно небольших величин. Как правило, он не превышает 5-6% от генерируемого тока.

Чтобы изменять создаваемое обмоткой магнитное поле в цепь питания вставляют регулируемое сопротивление.

В некоторых типовых схемах используют изменение напряжения Uв.

Независимое возбуждение обмотки электрического генератора постоянного тока

Чтобы понять, как работает машина, и определить оптимальный алгоритм настройки, надо измерить электрические параметры в режиме холостого хода. Он отличается отсутствием нагрузки в выходной цепи. Поэтому соответствующие влияния можно не принимать в расчёт. В таком состоянии напряжение, создаваемое генератором, будет равно ЭДС. На следующем рисунке в части а) приведён примерный график.

Графики электрических параметров генератора постоянно тока с независимым возбуждением обмотки

В этом эксперименте якорь вращается с неизменной скоростью (n₁), поэтому только ток в обмотке возбуждения определял величину магнитного поля и, соответственно, ЭДС на выходе. Восходящий участок графика (1) показывает изменение напряжения на выходе при увеличении тока в обмотке. Нисходящий (2) – обратное действие при уменьшении тока. На нижнем графике приведены значения, которые были получены при снижении скорости вращения.

В части б) размещён график, иллюстрирующий изменение напряжения при разных нагрузках. Здесь постоянными были скорость вращения ротора и ток в обмотке возбуждения. Падение U₀ объясняется снижением ЭДС, которое происходит из-за паразитного действия магнитного потока, создаваемый якорем, а также падением напряжения в его цепи.

Третий график (в) поясняет принципы регулировки генератора. Видно, что коррекции тока в обмотке возбуждения позволяют поддерживать напряжение на одном уровне при изменениях в цепи нагрузки.

На основании полученных результатов измерений и общего анализа можно сделать следующие выводы:

• Внешнее возбуждение пригодно для регулировок напряжения генератора в широком диапазоне простыми методами. Для изменения напряжения в обмотке подойдёт элементарный расчёт.
• Такая конструкция характеризуется относительно небольшим трансформированием производительности при изменении параметров нагрузки.
• Необходим внешний источник питания. Это усложняет устройство и несколько снижает общую надёжность.

На следующих рисунках приведены принципиальные схемы генераторов с последовательной, параллельной и смешанной схемой обмотки возбуждения.

Принципиальные схемы генераторов обмотки возбуждения: а) последовательного, б) параллельного, в) смешанного типа

Особенности схем

Вид схемы	Особенности	Применение
Последовательная	Очень малое напряжение в режиме холостого хода, сильная зависимость от параметров нагрузки.	Для генерации энергии такая схема не подходит. Её используют для создания машин, в которых торможение выполняется с применением реостатных методик.
Параллельная	Подключение нагрузки осуществляется только после достижения номинального значения выходного напряжения.	Эта схема подходит для создания генераторов, которые вырабатывают электроэнергию для заряда аккумуляторных батарей.
Смешанная	Низкое влияние изменения параметров нагрузки на выходное напряжение. Требуется точный расчёт компонентов схемы, чтобы получить хороший результат.	Такие решения применяют в сварочных аппаратах, где для работы устройство использует режим короткого замыкания.

Устройство генератора и расчёт

Устройства этого типа вытесняются аналогичными установками переменного тока, которые менее критичны к нагрузкам, обладают хорошими эксплуатационными характеристиками. Расчёт промышленного генератора выполняется специализированным конструкторским бюро.

На следующем рисунке приведена конструкция типичного генератора.

Конструкция генератора постоянного тока в разрезе

Использованы следующие обозначения:

• 1, 2 – сердечник и катушка основного полюса;
• 3 – наконечник;
• 4, 5 – сердечник и катушка добавочного полюса;
• 6 – станина;
• 7 – ярмо;
• 8 – подшипник;
• 9, 11 – сердечник и обмотка якоря;
• 10 – вентилятор;
• 12 – коллектор;
• 13 – щёточный палец.

Видео. Модель генератора постоянного тока

Самостоятельный расчёт и создание генератора постоянного тока своими руками вряд ли целесообразны. При необходимости не будет трудно найти и приобрести устройство с нужными параметрами. Конструкция его слишком сложна для качественного воспроизведения в домашних условиях.

Оцените статью:

Генератор переменного тока - Генератор переменного тока состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь и вращающейся части — ротор или индуктор

В 1832-м году неизвестным изобретателем был создан первый однофазный синхронный многополюсный генератор переменного тока. Но в самых первых электронных устройствах применялся только постоянный ток, в то время как переменный ток долгое время не мог найти своего практического применения. Тем не менее, вскоре выяснили, что намного практичнее использовать не постоянный, а переменный ток, то есть тот ток, который периодически меняет свое значение и направление. Преимущества переменного тока, состоят в том, что его удобнее вырабатывать при помощи электростанций, генераторы переменного тока экономичнее и проще в обслуживании, чем аналоги, работающие на постоянном токе. Поэтому были собраны надежные электрические двигатели переменного тока, которые сразу нашли свое широкое применение в промышленных и бытовых сферах. Надо отметить, что благодаря существованию переменного тока, его особенным физическим явлениям, смогли появиться такие изобретения, как радио, магнитофон и прочая автоматика и электротехника, без которой сложно представить современную жизнь.

Устройство генератора переменного тока

Генератор переменного тока – это устройство, которые преобразует механическую энергию, в электрическую.

Состоит он из неподвижной части, которая называется статор или якорь (см. рисунок) и вращающейся части — ротор или индуктор. В генераторе переменного тока ротор - это электромагнит, который обеспечивает магнитное поле, которое передается на статор. На внутренней поверхности статора есть осевые впадины, так называемые пазы, в которых расположена обмотка переменного тока (проводник). Статор генератора изготавливается из 0.35 мм спрессованных стальных листов, которые изолированы покрытой лаком пленкой. Эти листы устанавливаются в станине устройства. Ротор крепится внутри статора и вращается посредством двигателя. Вал – одна из деталей, для передачи крутящего момента под действием расположенных на нём опор. На общем валу с генератором, располагается так называемый возбудитель постоянного тока, который питает постоянным током обмотки ротора. Аккумулятор в генераторе переменного тока выполняет функции стартерной батареи, которая имеет свойство накапливать и хранить электроэнергию при нехватке в отсутствии работы двигателя и при нехватке мощности, которую развивает генератор.

Применение генераторов переменного тока в жизни

В течении последних лет, популярность использования электростанций и генераторов переменного тока значительно возросла. Используются они как в промышленных, так и в бытовых сферах. Промышленные генераторы являются наилучшим вариантом для использования на производстве, в больницах, школах, магазинах, офисах, бизнес центрах, а так же на строительных площадках, значительно упрощая строительство в тех зонах, где электрификация полностью отсутствует. Бытовые генераторы, более практичные, компактные и идеально подходят для использования в коттедже и загородном доме. Генераторы переменного тока широко применяются в различных областях и сферах благодаря тому, что могут решить множество важных проблем, которые связаны с нестабильной работой электричества или полным его отсутствием.

Обслуживание

Практически любая дизельная электростанция в независимости от ее мощности и производителя имеет 2 главные составляющие. Это генератор переменного тока и двигатель внутреннего сгорания. Так как поддерживать данные узлы необходимо в рабочем исправном состоянии, в ходе их эксплуатации нужен определенный перечень обязательных работ по их техническому обслуживанию. К сожалению, подавляющее большинство владельцев считает, что можно ограничиться лишь своевременной заменой масла и фильтра, при этом «техническое обслуживание» можно провести и самостоятельно. Но результатом этого зачастую становится полный отказ работы устройства. В результате чего, не сложно сделать вывод, что проще и дешевле, доверить оборудование профессионалам, которые благодаря знаниям и огромному опыту, смогут увеличить срок службы ДГУ и сократить расходы при аварийных ситуациях.

Генератор постоянного тока. Принцип работы, применение.

Современные условия развития производственной сферы предполагают использование большого количества электроэнергии в различных ее видах. Как правило, мы слышим о широком распространении и востребованности переменного тока, однако, во многих сферах используется и постоянный.

Для его получения используется особый вид энергогенерирующего оборудования – генератор постоянного тока. Данное устройство строится на принципе преобразования механической энергии в электрическую.

Как и другим источникам энергии, генератору постоянного тока свойственны такие основные характеристики, как:

• Номинальное напряжение;
• Номинальный ток;
• Мощность;
• Частота вращения.

В частности, показатели мощности таких установок могут очень существенно колебаться и находятся в диапазоне от нескольких КВт до 10 МВт.

Устройства данного типа, в свою очередь, подразделяются на 2 основные группы в зависимости от способа возбуждения:

• Генераторы с независимым возбуждением;
• Генераторы с самовозбуждением.

В первом случае обмотка возбуждения питается от посторонних источников энергии в виде вспомогательных генераторов или аккумуляторов. Также при небольших мощностях в качестве источника питания используется магнитоэлектрический принцип.

Во втором случае обмотка питается от энергии, вырабатываемой самим генератором.

Устройство генератора постоянного тока

Принципом, на котором основывается работа генератора постоянного тока, является электромагнитная индукция и устройство самой установки включает в себя несколько основных узлов.

• Неподвижная индуктирующая часть;
• Вращающаяся индуктируемая часть – якорь.

Неподвижная часть включает главные и дополнительные полюса, а также станину. Полюса представляют собой стальные сердечники с размещенными на них катушками с обмоткой возбуждения, как правило, из медного провода.

Вращающийся якорь включает стальной сердечник с медной обмоткой и коллектор.

Впоследствии при работе установки постоянный ток проводится через обмотку возбуждения и происходит образование магнитного потока полюсов.

Обе части генератора объединяются в одну цепь при помощи специальных неподвижных щеток из графита или графитного сплава.

Применение генераторов постоянного тока в жизни

Во многих сферах промышленности широко используются источники постоянного тока, что обусловлено особенностями технологического процесса и на сегодня является безальтернативным вариантом.

В частности, востребованы генераторы постоянного тока в электролизной промышленности, металлургии. Кроме того, часто такие установки применяют на судах, тепловозах, трамваях и в других направлениях транспортной сфере.

В металлургии установки постоянного тока необходимы для использования в работе прокатных станов.

Автомобильный генератор переменного тока - цепи переменного тока - Учебник

Автомобильный генератор переменного тока

Глава 4 - Цепи переменного тока

Детали и материалы проекта

• Автомобильный генератор переменного тока (требуется один, но два рекомендуется)

Старые генераторы могут быть получены по низким ценам на автомобильных дорогах. Для вашего удобства на многих ярдах есть генераторы, уже снятые с автомобиля. Я не рекомендую платить полную цену за новый генератор переменного тока, так как используемые единицы стоят гораздо меньше денег и функционируют так же хорошо для целей этого эксперимента.

Я настоятельно рекомендую использовать марку Delco-Remy генератора переменного тока. Это тип, используемый для автомобилей General Motors (GMC, Chevrolet, Cadillac, Buick, Oldsmobile). Одна конкретная модель была выпущена Delco-Remy с начала 1960-х годов с небольшим изменением дизайна. Это очень распространенное подразделение, которое находится в разрушительном дворе и очень легко работать.

Если вы получаете два генератора переменного тока, вы можете использовать его как генератор, а другой - как двигатель. Шаги, необходимые для подготовки генератора переменного тока в виде трехфазного генератора и трехфазного двигателя, одинаковы.

Перекрестные ссылки

Уроки в электрических цепях, том 1, глава 14: «Магнетизм и электромагнетизм»

Уроки в электрических цепях, том 2, глава 10: «Полифазные цепи переменного тока»

Цели обучения

• Влияние электромагнетизма
• Эффекты электромагнитной индукции
• Строительство реальных электромагнитных машин
• Конструкция и применение трехфазных обмоток

Схема автомобильной генераторной схемы

Автомобильный генератор переменного тока представляет собой трехфазный генератор со встроенной схемой выпрямителя, состоящей из шести диодов. Поскольку шкив (большинство людей называют его «шкивом») вращается ремнем, соединенным с коленчатым валом автомобильного двигателя, магнит вращается мимо стационарного набора трехфазных обмоток (называемых статорами ), обычно соединенных в конфигурации Y, Вращающийся магнит фактически является электромагнитом, а не постоянным магнитом. Генераторы сконструированы таким образом, чтобы можно было контролировать напряженность магнитного поля, чтобы можно было управлять выходным напряжением независимо от скорости вращения ротора. Эта магнитная катушка ротора (называемая катушкой поля или просто полем ) питается от батареи, так что требуется небольшое количество электроэнергии, подаваемой на генератор переменного тока, чтобы заставить его генерировать большую выходную мощность.

Электрическая мощность подается на вращающуюся полевую катушку через пару медных «скользких колец», установленных концентрически на валу, с которыми взаимодействуют стационарные угольные «щетки». Щетки удерживаются в прочном контакте с кольцами скольжения под давлением пружины.

Многие современные генераторы оснащены встроенными схемами «регулятора», которые автоматически переключают питание батареи на катушку ротора, чтобы регулировать выходное напряжение. Эта схема, если она присутствует в генераторе переменного тока, который вы выбираете для эксперимента, не нужна и будет препятствовать вашему исследованию, если он останется на месте. Не стесняйтесь «хирургически удалить» его, просто убедитесь, что вы оставите доступ к терминалам щетки, чтобы вы могли подключить катушку поля с полностью собранным генератором.

Иллюстрация автомобильного генератора

Экспериментальные инструкции

Во-первых, обратитесь к руководству по ремонту автомобилей по конкретным деталям вашего генератора переменного тока. Документация, содержащаяся в книге, которую вы сейчас читаете, является как можно более общей для размещения различных марок генераторов. Вам может понадобиться более конкретная информация, а руководство по обслуживанию - лучшее место для ее получения.

Для этого эксперимента вы будете подключать провода к катушкам внутри генератора переменного тока и расширять их вне корпуса генератора, чтобы легко подключаться к испытательному оборудованию и схемам. К сожалению, соединительные терминалы, предоставленные производителем, не будут соответствовать нашим потребностям здесь, поэтому вам нужно будет сделать свои собственные подключения.

Разберите устройство и найдите клеммы для подключения к двум угольным щеткам. Припаяйте пару проводов к этим клеммам (не менее 20 калибра) и проведите эти провода через вентиляционные отверстия в корпусе генератора переменного тока, следя за тем, чтобы они не зацепились за вращающийся ротор при повторной сборке и использовании генератора.

Найдите соединения трехфазных линий, идущие от обмоток статора, и подключите к ним провода, удлиняя эти провода вне корпуса генератора через вентиляционные отверстия. Используйте самый большой провод датчика, который удобно работать для этих проводов, поскольку они могут нести значительный ток. Как и с полевыми проводами, проложите их таким образом, чтобы ротор свободно вращается с генератором, собранным повторно. Клеммы линии обмотки статора легко найти: три из них подключаются к трем клеммам на диодной сборке, обычно с клеммами «кольцевой зажим», припаянными к концам проводов.

Я рекомендую вам припаять клеммы кольцевых наконечников к вашим проводам и прикрепить их под концевые гайки вместе с концами проводов статора, чтобы каждая клемма блока диода закрепляла два кольцевых наконечника.

Повторно соберите генератор, соблюдая осторожность, чтобы закрепить угольные щетки в убранном положении, чтобы ротор не повредил их при повторной установке. На генераторах Delco-Remy на заднем корпусе имеется небольшое отверстие, а также на передней части узла держателя щетки, через которое может быть вставлена ​​скрепка или тонкотянутая проволока, чтобы удерживать кисти от их пружинного давления, Дополнительную информацию об установке генератора переменного тока см. В руководстве по обслуживанию.

Когда генератор был собран, попробуйте вращать вал и слушать любые звуки, указывающие на сталкивающиеся части или зацепленные провода. Если есть такая проблема, разберитесь снова и исправьте все, что не так.

Если и когда он вращается свободно, как следует, соедините два «полевых» провода с 6-вольтовой батареей. Подключите вольтметр к любому из двух трехфазных линий:

Когда мультиметр установлен на функцию «DC Volts», медленно вращайте вал генератора. Показание вольтметра должно чередоваться между положительным и отрицательным, как показано на рисунке: проявляется очень медленное переменное напряжение (переменное напряжение). Если это испытание прошло успешно, переключите мультиметр на настройку «AC Volts» и повторите попытку. Попытайтесь медленно и быстро вращать вал, сравнивая показания вольтметра между двумя условиями.

Короткое замыкание любых двух трехфазных проводников линии и попробуйте вращать генератор переменного тока. Вы должны заметить, что вал генератора переменного тока становится все труднее вращаться. Тяжелая электрическая нагрузка, которую вы создали через короткое замыкание, вызывает сильную механическую нагрузку на генератор, поскольку механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Теперь попробуйте подключить 12 вольт постоянного тока к проводам поля. Повторите вольтметр постоянного тока, вольтметр переменного тока и испытания на короткое замыкание, описанные выше. Какие отличия вы замечаете »// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/05023.png">

Вращайте вал генератора во время вращения вала вала двигателя. Попробуйте изменить любые два из трехфазных линий между двумя блоками и снова включить генератор. В чем разница на этот раз?

Подключите полевые провода блока двигателя к 6-вольтовой батарее (вы можете параллельно подключать это поле к полю генераторного блока через те же клеммы аккумулятора, если аккумулятор достаточно прочен, чтобы доставлять несколько усилителей тока как катушки будут рисовать вместе). Это намагничивает ротор двигателя. Попробуйте снова закрутить генератор и обратите внимание на любые различия в работе.

В первой установке двигателя, где полевые проводы были закорочены вместе, двигатель функционировал как асинхронный двигатель . Во второй установке, где ротор двигателя был намагничен, он функционировал как синхронный двигатель .

Возьмите модифицированный генератор переменного тока на следующий уровень

Если вы чувствуете особую амбициозность и хорошо разбираетесь в технике изготовления металлов, вы можете сделать свою собственную мощную генераторную платформу, подключив модифицированный генератор переменного тока к велосипеду. Я создал схему, которая выглядит так:

Задние колеса приводят в действие шкив генератора с длинным клиновым ремнем. Этот ремень также поддерживает заднюю часть велосипеда, поддерживая постоянное напряжение, когда всадник катается на велосипеде. Генератор висит от стальных опорной конструкции (я использовал приварены 2-дюймовые квадратные трубки, но кадр может быть выполнен из древесины). Мало того, что эта машина практична, но она достаточно надежна для использования в качестве тренажера, и недорого сделать:

Вы можете увидеть банк из трех 12-вольтовых лампочек «RV» за велосипедным блоком (в нижнем левом углу фотографии), который я использую для загрузки при езде на велосипеде в качестве тренажера. Набор из трех переключателей установлен на передней части велосипеда, где я могу включать и выключать нагрузки во время езды.

Выпрямив генерируемую трехфазную переменную мощность, можно обеспечить генератор переменного тока собственной катушкой поля с постоянным напряжением, исключающим необходимость в батарее. Однако для запуска все же потребуется некоторый независимый источник постоянного напряжения, так как катушка поля должна быть под напряжением до того, как будет произведена любая мощность переменного тока.

Рассчет мощности генератора: калькулятор, советы и правила

Очень часто бывает, что люди выбирают себе генераторы исходя из своей интуиции. 

Иногда правда случается и так, что они угадывают и мощность генератора как и положено превышает потребляемую мощность. 

Но чаще всего происходит наоборот, покупают генератор, который «не тянет» все подключенные электроинструменты. В итоге у генератора топливо расходуется очень быстро, он перегружается и снижается срок его эксплуатации, а покупатель начинает думать, что генератор некачественный. Для того чтобы так не происходило, необходимо как минимум в общих чертах представлять себе как рассчитывается требуемая мощность генератора.

Шаг 1. Для начала нужно определить мощности и коэффициенты пусковых токов всех приборов. Но просто знать потребляемую мощность знать недостаточно. Необходимо также понимать, что все электроприборы делятся на резистивные и индуктивные.

Резистивные электроприборы – это приборы без электродвигателя, использующие и преобразующие активную мощность в свет или тепло прямо из сети. Это лампы накаливания, нагревательные приборы, кухонная плита.

Индуктивные электроприборы - это приборы, работающие от электродвигателя. Сразу после запуска такого оборудования возникает пусковой ток, который может в несколько раз превышать номинальную мощность устройства, это требуется для запуска электродвигателя в приборе и именно поэтому им нужна повышенная мощность. К таким приборам относятся: холодильник, пылесос, дрель и т.д.

Итак, как же определить пусковой ток электроагрегата? Обычно эта информация находится в паспорте устройства, в инструкции или на заводской наклейке. Если ее все же нет, вы можете воспользоваться приближенной таблицей. В ней вы сможете узнать не только требуемые мощности, но и коэффициенты пускового тока при необходимости. Если у вас есть данные о номинальной мощности и больше никакой информации, то посчитать необходимую мощность очень просто. Нужно перемножить номинальную мощность и коэффициент пускового тока. Например, вы знаете, что мощность пылесоса 1400 Вт, тогда, используя таблицу, вы обнаружите, что коэффициент пускового тока у пылесоса 1,2, тогда вы просто считаете 1400 х 1,2 = 1680 такой мощности пылесосу будет достаточно.

Тип потребителя	Номинальная мощность, Вт	Мощность при пуске, Вт	Требуемый коэффициент запаса
Циркулярная пила	1100	1450	1,3
Дрель электрическая	800	950	1,2
Шлифовальная машинка	2200	2800	1,3
Перфоратор	1300	1600	1,2
Пылесос	1400	1700	1,2
Подвальный вакуумный насос	4000	4000	4
Холодильник	600	2000	3,3
Кондиционер	1000	3500	3,5
Стиральная машина	1000	3500	3,5
Обогреватель-радиатор	1000	1000	1
Лампа накаливания;	500	500	1
Электроплита	6000	6000	1
Электропечь	1500	1500	1
Электрочайник	2000	2000	1
Микроволновая печь	800	1600	2
Телевизор	500	500	1
Электромясорубка	1000	до 7000	До 7
Утюг	1000	до 7000	До 7

Шаг 2. Сложение мощностей всех приборов с запасом в 20%. После того как вы посчитали пусковые мощности всех электроприборов, нужно сложить мощности всех необходимых электроприборов и учесть запас в 20%. Запас позволяет учесть неточности рассчетов и позволяет в будущем без проблем увеличить потребляемые мощности. На полученное число и необходимо ориентироваться при подборе генератора. Например, для дома обычно требуется 3-7 кВт, а для дачи можно использовать и менее мощные. Но на промышленное предприятие потребуются совсем другие мощности, это касается и генераторов для стройки.

Шаг 3. Проверка оптимальности мощностного диапазона. В завершении необходимо убедиться, что мощность подобрана правильно. Не стоит выбирать генераторы с намного большим запасом мощности, чем требуется. Дело все в том, что оптимальным считается работа генератора на 40-80% от своей мощности. Электрогенератор не должен работать на пределах своих возможностей, но и сниженные мощности ему вредят. Т.е. если требуется мощность в 7 кВт, нужно выбирать генератор на 9 кВт и не больше.

Расчет мощности для промышленности

Электроприводы различных промышленных установок имеют очень большие пусковые токи. При этом значения коэффициента мощности зачастую небольшие. Как же правильно подобрать мощность?

Необходимо сложить мощности всех одновременно работающих потребителей и убедиться в том, что электрогенератор способен вырабатывать эту мощность в течение короткого времени.

При этом, как мы уже сказали, генератор должен работать на 40-80% от своей мощности. Мощнее генератор брать не стоит. Генератор, подобранный по нашим рекомендациям, позволит сэкономить вам деньги, а его способностей хватит, чтобы справиться с нагрузкой без ущерба для себя.

Есть один действенный способ работать с генератором с меньшей мощностью без потери производительности, если у вас не хватает средств, вы можете им воспользоваться. Для этого можно разбить потребителей тока на несколько групп и включать их последовательно как минимум через минуту. Т.к. сумма пускового тока снизится, то можно снизить и мощность генератора, главное, чтобы он выдерживал номинальную мощность подключенных электроприборов.

Расчет мощности для переменных нагрузок

На некоторых объектах, например в котельных, требуемая мощность периодически меняется. Например летом мощность снижена, а зимой в котельных повышенное потребление.

Есть всего три режима работы генератора.

1. Продолжительный. Генератор нагружается на 70% и работает 24 часа в сутки.
2. Основной. Загрузка на 90% и работает до 6-8 часов в сутки.
3. Резервный. При таком режиме вы нагружаете генератор на полную мощность и он работает всего 500 часов в год.

В паспорте генератора указывается две мощности. Основная мощность (PRP, Prime Power) – это мощность, при которой генератор не перегружается и способен работать продолжительное время. И ограниченная по времени мощность (LTP, Limited Time Power) – это мощность при которой генератор способен работать непродолжительное время при максимуме своих возможностей. Если вы хотите приобрести генератор для постоянной продолжительной работы, ориентируйтесь на первый показатель, если хотите источник резервного питания – на второй.

Намного сложнее обстоят дела с объектами подобными котельным. Ни один вариант работы генератора не подходит. Если взять мощный генератор, рассчитанный на максимальную зимнюю нагрузку, летом он будет тратить не более 25% своей мощности и чтобы продлить его службы, нужно будет его дополнительно нагружать. Ну а «летней» мощности как вы сами понимаете не хватит.

В таких случаях поможет только энергокомплекс – связка из нескольких генераторов. Энергокомплекс может менять свою мощность в зависимости от потребностей. Генераторы могут работать отдельно или объединить усилия и работать синхронно. Так например, когда нужна максимальная мощность – включаются все генераторы, а при меньших потребностях достаточно будет одного.

Обращайтесь к нашим экспертам по телефону и они всегда помогут вам в подборе необходимого генератора.

Метод эквивалентного генератора

При решении задач по электротехнике, зачастую требуется знать режим работы не всей цепи, а только одной определённой ветви. Для определения параметров такой ветви существует метод эквивалентного генератора.

Суть метода эквивалентного генератора состоит в нахождении тока в одной выделенной ветви, при этом остальная часть сложной электрической цепи заменяется эквивалентным ЭДС Еэкв, с её внутренним сопротивлением r_экв. При этом часть цепи, в которую входит источник ЭДС называют эквивалентным генератором или активным двухполюсником, откуда и название метода.

Для наглядности рассмотрим схему представленную ниже. Допустим, что R₁=5 Ом, R₂=7 Ом, R₃=10 Ом, R_ab=3 Ом, E=10 В.

 

Согласно методу эквивалентного генератора получим схему

 

Искомый ток I_ab находится по закону Ома для полной цепи

 

Для нахождения тока нужно узнать Е_экв и r_экв с помощью режимов эквивалентного генератора.

Для того чтобы найти эквивалентную ЭДС, нужно рассмотреть режим холостого хода генератора, другими словами нужно отсоединить исследуемую ветвь ab, тем самым избавив генератор от нагрузки, после чего он будет работать на так называемом холостом ходу.

Напряжение холостого хода U_х, будет равно эквивалентной ЭДС E_экв. Таким образом мы можем найти E_экв. 

Следующим этапом решения задачи будет нахождение эквивалентного сопротивления r_экв. Можно воспользоваться режимом короткого замыкания генератора, при котором сопротивление R_ab отсутствует, но в более сложных схемах это может привести к более громоздким расчётам, поэтому найдем r_экв как входное сопротивление пассивного двухполюсника. Пассивным называется двухполюсник у которого отсутствуют источники ЭДС. Простыми словами нужно убрать во внешней цепи источник ЭДС и найти сопротивление цепи, так и поступим.

 

Эквивалентное сопротивление r_экв равно ( тем, кто не умеет находить эквивалентное сопротивление, нужно прочитать статью виды соединения проводников )

Итак, найдя эквивалентные ЭДС и сопротивление, мы можем найти силу тока в ветви ab

 

На этом всё, ток в нужной ветви найден, а значит, задача решена методом эквивалентного генератора. 

Читайте также - Метод двух узлов

• Просмотров: 70438

Калькулятор тока полной нагрузки генератора

Рассчитывает ток полной нагрузки однофазного или трехфазного генератора.

Параметры

• Номинальное напряжение (В _p ): Номинальное напряжение генератора в вольтах (В).
• Фаза: Укажите расположение фаз. 1 фаза переменного тока или 3 фазы переменного тока.
• Мощность генератора (S): Укажите мощность генератора в кВт или кВА. Если номинальная мощность выражена в кВт, вам также необходимо указать коэффициент мощности cos (Φ), который представляет собой число от 0 до 1.Вы можете использовать приблизительно 0,80, если нагрузка состоит только из двигателей. Для чисто резистивных нагрузок коэффициент мощности cos (Φ) равен 1.

Как рассчитать ток полной нагрузки трехфазного генератора?

Ток полной нагрузки для 3-фазного генератора, указанный в кВт, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kW}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Где,
• S _кВт - мощность генератора в киловаттах (кВт).
• В _LL - это линейное номинальное напряжение генератора в вольтах (В).
• cos (Φ) - коэффициент мощности.
Например, рассчитайте ток полной нагрузки 3-фазного генератора 50 кВт, 480 В. Расчетный коэффициент мощности нагрузки составляет 0,85 .

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 50} {\ sqrt {3} \ cdot 480 \ cdot 0.85} \)

I = 70,8 А.

Ток полной нагрузки для 3-фазного генератора, указанный в кВА, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL}} \)

Где,
• S _va - номинальная мощность генератора в киловольт-амперах (кВА).
• В _LL - это линейное номинальное напряжение генератора в вольтах (В).
Например, рассчитайте ток полной нагрузки 3-фазного генератора 50 кВА, 480 В.

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 50} {\ sqrt {3} \ cdot 480} \) .

I = 60,1 А.

Как рассчитать ток полной нагрузки однофазного генератора?

Ток полной нагрузки для однофазного генератора, указанный в кВт, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kW}} {\ cdot V_ {LN} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Где,
• S _кВт - мощность генератора в киловаттах (кВт).
• В _LN - номинальное линейное напряжение генератора в вольтах (В).
• cos (Φ) - коэффициент мощности.
Например, рассчитайте ток полной нагрузки для однофазного генератора 2 кВт, 120 В. Расчетный коэффициент мощности нагрузки составляет 0,85 .

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 5} {120 \ cdot 0.85} \)

I = 19,6 А.

Ток полной нагрузки для 3-фазного генератора, указанный в кВА, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {\ cdot V_ {LN}} \)

Где,
• S _кВт - мощность генератора в киловольт-амперах (кВА).
• В _LN - линейное напряжение генератора в вольтах (В).
Например, рассчитайте ток полной нагрузки для однофазного генератора 2 кВА, 120 В.

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 50} {\ cdot 480} \) .

I = 16,7 А.

Как выбрать генератор

Хорошая вещь: аудиосистема Kickin с мегаваттными усилителями, большими сабвуферами, огромным количеством динамиков, кроссоверов и достаточным количеством проводов для подключения к вашему среднему городу.

Плохая вещь: расплавленная, дымящаяся, перегретая электрическая система автомобиля, потому что у вас не было достаточно большого генератора переменного тока.

Дело в том, что отсутствие достаточного тока для правильного питания электрических аксессуаров вашего автомобиля может привести к отключению типичной электрической системы OEM. Хотя у него есть некоторый резерв мощности для небольших аксессуаров, дополнительный ток, создаваемый мощной аудиосистемой (или гоночной электроникой, или освещением и т. Д.), Может привести к тому, что штатная электрическая система буквально расплавится изнутри.

К счастью, простая модернизация генератора может предотвратить такую ​​катастрофу. Мы проведем вас через процесс выбора генератора, как решить, нужна ли вам модернизация, как найти генератор подходящего размера, а также советы, как максимально эффективно использовать ваш новый генератор.

Нужен ли вам мощный генератор переменного тока?

Решить, нужен ли вам более мощный генератор, легко, если вы точно поймете, какая мощность или сила тока вам нужна.

Сила тока определяется как максимальная мощность или максимальный объем электроэнергии, которую может производить генератор переменного тока.Если электрическая нагрузка вашего автомобиля превышает силу тока - или максимальную мощность - генератора, вы напрашиваетесь на проблемы.

Большинство заводских генераторов рассчитаны на ток от 65 до 100 ампер и способны работать с основными аксессуарами автомобиля - фарами, датчиками, топливными насосами, трансмиссией, кондиционерами и т. Д. В то время как многие генераторы имеют запас мощности от 10 до 15 процентов. для работы с дополнительными аксессуарами этой мощности часто недостаточно для питания аудиосистем высокого класса или других устройств с высоким током.

Например, обычная 500-ваттная стереосистема потребляет до 60 ампер при запуске. Электрооборудование серийного автомобиля потребляет дополнительно 60 ампер. Чтобы обеспечить мощность 120 ампер с генератором на 80 ампер, он должен будет работать на 100 процентов мощности - и потреблять резервную мощность от батареи - без времени на охлаждение. Результат предсказуем - резко сокращается срок службы генератора.

Если вы ищете веские доказательства того, что вам нужно обновить генератор, взгляните на свой вольтметр.Когда вы потребляете резервную мощность от батареи, вольтметр будет показывать ниже 12,7 В постоянного тока. Если ваш вольтметр проводит много времени ниже этого значения, вы превышаете максимальную мощность вашего генератора.

Выбор подходящего генератора для вашего автомобиля

Выбор правильного генератора сводится к выяснению общей электрической нагрузки вашего автомобиля. Самый точный способ определить электрическую нагрузку - с помощью амперметра. При выключенном двигателе и заряженной аккумуляторной батарее последовательно подключите амперметр к клемме заземления аккумуляторной батареи.Включайте и выключайте все электрические компоненты, обращая внимание на их силу тока. Сложите общие показания амперметра. Выходная мощность вашего генератора должна быть на 50 процентов больше этого значения.

Если у вас нет амперметра, вы можете оценить электрическую нагрузку, проверив дополнительные предохранители. Номинальные параметры усилителя будут немного выше, чем максимальное потребление каждого компонента, но сумма всех номиналов предохранителей даст вам общее представление об электрической нагрузке транспортного средства.

На этой диаграмме показана сила тока обычных электрических аксессуаров:

[предупреждение]

Схема усилителя некоторых распространенных аксессуаров

Принадлежность: Рисунок усилителя:
Кондиционер 20-21
Усилители мощности звука 10-70
Резервные лампы 3-4
Прикуриватель 10-12
CD / тюнер с усилителем 7-14
CD / проигрыватель / тюнер без усилителя 2.5-5
Часы 0,3
Купол 1-2
Электрические вентиляторы охлаждения 6-15
Диммер фары 2
Фара (ближний свет) 8-10
Фара (дальний свет) Луч) 13-15
Обогреватель обогревателя 6-15
Звуковой сигнал 10-20
Зажигание 1,5-4
Зажигание (гоночное) 8-36
Панель приборов 0,7-1,5
Лампа, Калибры 1,5-3,5
Лампы, номерной знак 1.5-2
Лампы, стояночные 1,5-2
Лампы, боковые габариты 1,3-3
Лампы, задние 5-7
Электромагнитный клапан закиси азота 5-8
Электрообогрев стекол 1-30
Силовые сиденья 25-50
Стеклоподъемники 20-30
Силовая антенна 6-10
Насосы, электрические топливные 3-8
Соленоид стартера 10-12
Регуляторы напряжения (1 провод) 0,3-0,5

[/ warning]
После того, как вы определили электрическую нагрузку вашего автомобиля, при выборе генератора следует помнить о нескольких вещах.Во-первых, у вас никогда не может быть слишком большой силы тока. Опять же, сила тока определяется как общая электрическая мощность вашего генератора переменного тока, и невозможно иметь слишком большую электрическую мощность.

Качественный генератор с высоким усилителем также может помочь вам увеличить мощность. В то время как большинство генераторов переменного тока имеют КПД только около 75 процентов (некоторая мощность теряется в виде тепла и сопротивления ветра от ребер охлаждения), генератор переменного тока с более высоким током восстанавливает потерянную мощность, позволяя вашей электрической системе работать при максимальном напряжении.

Получение максимальной отдачи от генератора

Вот несколько способов добиться оптимальной производительности этого нового генератора:

1. Используйте зарядный провод надлежащего калибра. Зарядный провод - это провод, по которому подается питание от генератора переменного тока на аккумулятор и электрическую систему. Слишком маленький провод ограничит прохождение электричества. Используйте таблицу в параграфе 16, чтобы выбрать правильный зарядный провод.
2. Убедитесь, что ремень генератора и натяжитель (если есть) в отличной форме.Генераторы с высоким усилителем обычно имеют меньший шкив, чем стандартные, что позволяет увеличить мощность системы на 16 процентов. Немного более тяжелая нагрузка вызовет дополнительную нагрузку на ваш пояс, поэтому он должен быть в хорошей форме.
3. Если у вас мало места, многие генераторы могут работать задним ходом (стороной шкива к водителю). Генератор по-прежнему будет заряжаться должным образом, но эффективность охлаждения снизится, а срок службы генератора может сократиться.
Баланс сил

Как и большинство вещей, генератор переменного тока - это компромисс.Он обеспечивает баланс между потреблением мощности от двигателя (через приводной ремень) и возвратом этой мощности, помогая системе зажигания работать на пике. Используя генератор надлежащего размера, вы можете склонить баланс мощности в свою пользу и получить прирост мощности.

Используя следующую формулу, вы можете определить количество энергии, необходимое для работы генератора переменного тока (где 745,7 равняется одной лошадиной силе, и предполагается 25-процентная потеря эффективности генератора):

Ампер x Вольт = Вт
Вт / 745.7 = произведенная электрическая мощность
электрических лошадиных сил X 25% (0,25) потеря эффективности = потерянная мощность в лошадиных силах
выработанная электрическая мощность + потерянная мощность = общая использованная мощность

Давайте применим формулу к генератору переменного тока, который вырабатывает 57 ампер при 14,9 вольт:

57 x 14,9 = 849,3 Вт
849,3 / 745,3 = 1,14 Произведенная электрическая мощность
1,14 x 0,25 = 0,285 потерянная мощность
1,14 + 0,285 = 1,425 потребляемой мощности

Как видно из формулы, для работы этого генератора не требуется много лошадиных сил.А путем подачи надлежащего напряжения на вашу электрическую систему / систему зажигания, чтобы она работала с максимальной эффективностью, генератор переменного тока действительно может помочь вашему двигателю вырабатывать больше мощности - больше мощности, чем требуется для работы самого генератора.

Рекомендуемый калибр зарядного кабеля

Ампер	До 4 футов	4′-7 ′	7′-10 ′	10′-13 ′	13′-16 ′	16′-19 ′	19′-22 ′	22′-28 ′
0-20	14	12	12	10	10	8	8	8
20-35	12	10	8	8	8	6	6	4
35-50	10	8	8	6	6	4	4	4
50-65	8	8	6	4	4	4	4	2
65-85	6	6	4	4	4	2	2	0
85-105	6	6	4	2	2	2	2	0
105-125	4	4	4	2	2	2	2	0
125-150	2	2	2	2	2	0	0	0

Автор: Дэвид Фуллер Дэвид Фуллер - управляющий редактор OnAllCylinders.За свою 20-летнюю карьеру в автомобильной промышленности он освещал множество гонок, шоу и отраслевых мероприятий, а также написал статьи для нескольких журналов. Он также сотрудничал с ведущими и отраслевыми изданиями по широкому кругу редакционных проектов. В 2012 году он помог основать OnAllCylinders, где ему нравится освещать все аспекты хот-роддинга и гонок.

Простое объяснение номинальных значений выходной мощности генератора

Выходная мощность генератора переменного тока обычно выражается в амперах, что, по сути, является просто величиной тока, которую устройство способно обеспечить для всего оборудования, подключенного к электрической системе.Это важный показатель, поскольку генераторы OEM обычно плохо оборудованы для обработки дополнительных нагрузок от вторичного оборудования и обновлений.

Роберт Ллевеллин / Фотобиблиотека / Getty

Когда это произойдет, и мощность вашего генератора не сможет полностью удовлетворить потребности вашей электрической системы, вы можете столкнуться с чем угодно, от тусклых фар до серьезных проблем с управляемостью. Если оставить это в покое, эта проблема в конечном итоге приведет к полному сгоранию генератора.

Конечно, есть разница между «номинальной мощностью» генератора переменного тока и величиной тока, который он может обеспечить на холостых оборотах, поэтому важно иметь полное представление о том, как считывать выходные параметры генератора, если у вас большая мощность. -установлено голодное вторичное оборудование.

Хотя номинальная мощность генератора переменного тока дает вам представление о том, для чего он предназначен, единственный способ увидеть, на что на самом деле способен генератор, - это проверить его. С этой целью вы можете измерить фактическую мощность генератора переменного тока при моделируемой нагрузке, что позволит вам получить представление о том, что он способен выдавать в реальных условиях.

Номинальные параметры выходной мощности генератора и реальный мир

Термин «выход генератора переменного тока» относится к двум различным, но взаимосвязанным понятиям.Во-первых, это номинальная выходная мощность генератора переменного тока, которая представляет собой величину тока, которую устройство способно производить при определенной скорости вращения. Например, генератор на 100 А имеет «номинальную» выходную мощность 100 А, что означает, что он способен обеспечить 100 А, когда вал генератора переменного тока вращается со скоростью 6000 об / мин.

Другая вещь, к которой может относиться выход генератора переменного тока, - это количество тока, которое устройство фактически производит в любой момент времени, которое является функцией физических возможностей генератора переменного тока, скорости вращения входного вала и мгновенных требований электрическая система.

Общие сведения о номинальной выходной мощности генератора

Когда вы слышите, что генератор переменного тока «рассчитан на 100 А», это может означать несколько разных вещей в зависимости от того, откуда вы получили информацию. Единственный раз, когда это действительно значимая цифра, - это когда производитель или перестройщик генератора переменного тока использует термин «рейтинг» в своей предполагаемой мощности, которая определяется такими международными стандартами, как ISO 8854 и SAE J 56.

Как в ISO 8854, так и в SAE J 56 стандарты тестирования и маркировки генераторов указывают, что «номинальная выходная мощность» генератора - это сила тока, которую он способен производить при 6000 об / мин.В каждом стандарте также указывается диапазон других скоростей, на которых должен быть проверен генератор, и определяются «выходная мощность на холостом ходу» и «максимальная» мощность в дополнение к «номинальной мощности».

Хотя производители, производители и поставщики генераторов обычно ссылаются на номинальную мощность в рекламных материалах, как ISO, так и SAE требуют формата «IL / IRA VTV», где IL - это выходная сила тока низкого или холостого хода, IR - номинальная выходная сила тока, а VT - испытательное напряжение.

В результате рейтинги выглядят как «50 / 120A 13.5V », которые обычно напечатаны или проштампованы на корпусе генератора.

Интерпретация номинальных значений выходной мощности генератора

Давайте рассмотрим пример из предыдущего раздела и рассмотрим его:

50/120 А 13,5 В 

Поскольку мы знаем, что стандарты ISO и SAE требуют формата «IL / IRA VTV», на самом деле довольно легко интерпретировать этот рейтинг.

Сначала мы рассмотрим IL, который в данном случае равен 50. Это означает, что этот генератор переменного тока способен выдавать 50 А на «низкой» испытательной скорости, которая составляет либо 1500 об / мин, либо «скорость холостого хода двигателя, »В зависимости от того, с каким стандартом вы имеете дело.

Следующее число - 120, что соответствует «ИК» или выходной силе тока при «номинальной» испытательной скорости. В этом случае этот генератор способен выдавать 120 А при 6000 об / мин. Поскольку это «номинальная» испытательная скорость, это число обычно используется для номинальной выходной мощности генератора.

Последнее число - 13,5 В, что соответствует «VT» или напряжению, на котором генератор переменного тока находился во время теста. Поскольку в реальных условиях выходная мощность генератора переменного тока может изменяться как в большую, так и в меньшую сторону от 13,5 В, фактические пределы выходной мощности будут отличаться от значений холостого хода и номинальных значений.

Потребление и мощность на выходе генератора

Имея все это в виду, также важно понимать, что выходная мощность генератора переменного тока связана с требованиями электрической системы в дополнение к ее внутренним возможностям и скорости, с которой его входной вал вращается в любой данный момент.

По сути, в то время как максимальная мощность генератора зависит от скорости вращения входного вала, фактическая мощность зависит от нагрузки. По сути, это означает, что генератор никогда не будет генерировать больше тока, чем требуется мгновенными потребностями электрической системы.

В реальном мире это означает, что, хотя генератор с недостаточной мощностью может вызвать проблемы, не отвечая потребностям вашей электрической системы, генератор переменного тока с существенно большей мощностью представляет собой большой потерянный потенциал. Например, генератор переменного тока с высокой выходной мощностью может выдавать более 300 А, но на самом деле он не будет обеспечивать большую силу тока, чем штатный генератор на 80 А, если это все, что электрическая система когда-либо пытается потреблять.

Нужен ли вам генератор переменного тока большей мощности?

В большинстве случаев генераторы заменяются из-за естественного износа.Внутренние компоненты просто изнашиваются, поэтому лучше всего заменить его новым или отремонтированным устройством, которое соответствует тем же параметрам выходной мощности. Есть случаи, когда более экономично восстановить генератор вместо покупки нового или восстановленного агрегата, но это уже другой разговор.

Бывают также случаи, когда генератор может перегореть из-за чрезмерных нагрузок в течение длительного периода времени. Обычно это не относится к автомобилям с заводскими автомобильными аудиосистемами и никаким другим дополнительным оборудованием, но это может быстро вступить в игру, когда вы накапливаете все больше и больше энергоемкого оборудования.

В случаях, когда кажется, что генератор сгорает быстрее, чем ожидалось, и в автомобиле есть мощный вторичный усилитель или другое подобное оборудование, замена на более высокую выходную мощность может решить проблему.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно деталей Сложно понять

Генераторы и аккумуляторы

Генераторы и аккумуляторы

Содержание: Основы генератора; Характеристики генератора; Простое измерение емкости; Генератор переменного тока; Вспомогательные батареи; Конденсаторы Фарада; Изоляторы аккумуляторных батарей; Дисбаланс батареи; Бустеры аккумулятора;

Основы генератора

Первым автомобилем американского производства с заводским оборудованием, выпрямленным генератором был Chrysler Valiant 1960 года выпуска (некоторые ранние модели Ц использовали только систему переменного тока).Базовая модель была рассчитана на 30 ампер. К 1975 году средний генератор Крайслера вырос до 75 ампер. Сегодня нередки случаи, когда OEM-генераторы переменного тока превышают 150 ампер, а некоторые (правая фотография) достигают 250 ампер! Кстати, если максимальная сила тока не указана на бирке модели генератора, обратитесь в сервисный центр вашего дилера.

Проще говоря, автомобильные генераторы переменного тока состоят из вращающегося поля с когтями-полюсами, которое представляет собой не что иное, как вращающийся электромагнит. И северный, и южный полюса поля получают питание от одной обмотки.Этот вращающийся магнит (ротор) вращается внутри переплетенной трехфазной катушки статора , намотанной на обмотку , создавая трехфазный выход переменного тока (см. Схему справа). Этот выход является двухполупериодным выпрямителем, что обеспечивает практически без пульсаций ток. Регулируя величину тока возбуждения, выход может поддерживаться (регулироваться) на постоянном уровне, номинально 14 В постоянного тока (от 13,6 до 14,4), вплоть до номинальной силы тока устройства.

В состоянии согласования нагрузки выходная мощность генератора переменного тока с кулачковыми полюсами пропорциональна числу ампер-витков возбуждения в квадрате , что часто выражается как AT ² .Один из способов увеличить AT ² - это использовать две (или более) трехфильтровые обмотки, как в большинстве генераторов OEM. Вместо 6 диодов используют 12 (по 6 на каждую обмотку). Это также позволяет генератору почти удвоить свою мощность в режиме холостого хода. Следует отметить, что некоторые генераторы OEM имеют конфигурацию звезды, а не треугольник, как показано. В этих случаях используются 8 или 16 диодов.

Диоды, используемые в большинстве генераторов переменного тока последних моделей, представляют собой нечто большее, чем просто кремниевые диоды.Они типа Шоттки, которые уменьшают прямое падение напряжения. Более того, они предназначены для выхода из строя и действуют как стабилитрон с обратным смещением, если выходное напряжение превышает ≈18 вольт. Это обеспечивает защиту от переходных процессов при сбросе нагрузки (LDT) для бортовой электроники в случае потери подключения батареи. Если вы правильно обслуживаете свою электрическую систему, они вам не понадобятся, но приятно знать, что они есть, на случай, если вы это сделаете!

Методика регулирования выходного напряжения зависит от производителя.Некоторые регуляторы генератора генерируют импульс тока ротора, как импульсный источник питания, в то время как другие (обычно более старые модели) используют аналоговый метод, такой как линейный источник питания. Подобно импульсному настольному источнику питания, частота и / или ширина импульса могут изменяться (независимо или вместе). RFI от этих моделей звучит как старый мультяшный rat-a-tat-tat, используемый для звуков пулемета. Хотя это может происходить через полосу пропускания, это не всегда так. Если вас беспокоит именно этот шум, регулятор генератора - хорошее место для начала.

Немного не в тему, но важно упомянуть выключение двигателя на холостом ходу (EIS) и требования, которые оно диктует. EIS выключает двигатель во время длительных остановок движения. Когда загорается зеленый свет или движение снова начинается, вы отпускаете тормоз, двигатель запускается и вперед!

EIS требует более надежных аккумуляторов, стартеров, генераторов переменного тока большей емкости и средств обеспечения достаточной резервной емкости батареи SLI (пуск, освещение, зажигание) (SoC - State Of Charge) для перезапуска двигателя при необходимости.В зависимости от марки и модели часто используются датчики электрической нагрузки (ELD), системы мониторинга аккумуляторных батарей (BMS) и модули качества напряжения (VQM). Эти системы также связаны с компьютером управления двигателем.

ELD используют устройство Холла для измерения силы тока нагрузки и обычно располагаются вокруг отрицательного вывода аккумуляторной батареи, как показано на правой фотографии. Наряду с нагрузкой, измерением напряжения аккумуляторной батареи BMS, а также температурой окружающей среды и двигателя компьютер управления двигателем определяет, следует ли останавливать двигатель после определенного периода простоя.Когда он выключен, VQM используются для поддержания напряжения питания различных бортовых аксессуаров (радиоприемников, освещения и т. Д.).

Становится все сложнее установить любительское радиооборудование (особенно усилители и вспомогательные батареи) в современный автомобиль без обхода или обхода устройств ELD, BMS и VQM. Однако, если все сделано правильно, даже вторая батарея может быть установлена ​​без каких-либо излишних опасений. Первое, с чего стоит начать, - это статья о проводке.

☜Возврат☜

Характеристики генератора

Генераторы с большой мощностью не предназначены для нас, любителей.Скорее, они предназначены для обеспечения необходимой мощности для размораживания наших окон, систем навигации, обогрева сидений и зеркал, а также всех остальных аксессуаров, к которым мы привыкли. Кроме того, все больше и больше автомобилей оснащаются водяными насосами с электрическим приводом, двигателями рулевого управления с усилителем и даже усилителем тормозов. И вы не всегда знаете, что получаете, когда покупаете новый автомобиль. Производители автомобилей знают, что генератор будет работать на полную мощность только в течение короткого периода времени, поэтому они сокращают все возможные углы.Генератор на 160 ампер нередко имеет непрерывный рабочий цикл менее 90 ампер. При дополнительной нагрузке, создаваемой мощными мобильными приложениями, генератор переменного тока и / или межблочная проводка могут перегреваться. Это особенно верно для автомобилей с низким содержанием (с минимальными аксессуарами).

Если вы много работаете на холостом ходу, помните, что все генераторы имеют кривую снижения мощности / температуры, подобную показанной слева. Эта диаграмма предоставлена ​​Ford Motor Company, поэтому у вашего бренда может быть другая кривая рейтинга.Между прочим, не рекомендуется разговаривать по радио в условиях интенсивного движения, отчасти из-за того, что это отвлекает, когда все ваше внимание должно быть сосредоточено на безопасном вождении. Кроме того, кондиционер, вентиляторы охлаждения, фары и низкие обороты двигателя - все это приводит к низким запасам генератора. Если есть сомнения, ошибка в целях безопасности, и повесьте микрофон.

Если вы собираетесь купить новый автомобиль, подумайте о покупке мощной электрической системы, если таковая имеется. Большая тройка предлагает сверхмощные электрические системы на транспортных средствах среднего и большого размера (и некоторые компактные) и универсально на грузовых автомобилях.Эти системы проводки для тяжелых условий эксплуатации продаются под разными названиями. Эти так называемые полицейские пакеты - это немного неправильное название, потому что большинство из них не может быть заказано нами, гражданскими лицами. Однако их также называют Taxi Service Packages , или, как их называет Ford, Modified Wiring Upfit Packages . В случае с Ford есть три цепи питания с предохранителями и две сухие цепи с доступом в моторный отсек. Они недостаточно велики для усилителя, но их достаточно для радиоприемников мощностью до 200 Вт, таких как Kenwood TS-480Hx.В комплект также входят генератор и аккумулятор большего размера. Более того, большинство пакетов Upfit включают предварительно просверленное отверстие диаметром 3/4 дюйма с проволокой в ​​крыше. Хотя они предназначены для вывесок, они идеально подходят для установки крепления NMO.

Еще один хороший Интернет-сайт для действительно больших требований к амперам - это запчасти для генератора. Оба они предлагают множество различных типов и производителей. Некоторые из их предложений будут обеспечивать до 500 ампер, и никто не делает более мощный генератор стандартного размера.Они даже продают автономный выпрямитель с вентиляторным охлаждением, позволяющий стандартному генератору OEM безопасно работать с большей силой тока. Однако дооснащение более мощным генератором переменного тока становится очень трудным и дорогостоящим на автомобилях, выпущенных после ≈2002 г. Отчасти это связано с наличием электронного детектора нагрузки (ELD), который используется на большинстве автомобилей, выпущенных после этой даты.

☜Возврат☜

Измерение емкости Просто

Раньше почти все автомобили были оснащены амперметрами, подключенными между аккумулятором и генератором.Было легко увидеть, выдает ли генератор достаточный ток. С появлением генераторов амперметр потерял свою эффективность. Причина в том, что генераторы с электронным управлением всегда вырабатывают необходимый ток. Таким образом, за исключением коротких промежутков времени, амперметр всегда будет показывать «0». Другими словами, не заряжается и не разряжается.

Более значимым показателем является вольтметр постоянного тока, такой как блок Datel, показанный справа. Но даже вольтметр немного лишний, поэтому в большинстве автомобилей их даже нет, вместо этого полагаясь на пресловутый идиотский свет.Поскольку мы не идиоты, нам нужно добавить вольтметр (если у вас его еще нет), чтобы быть в безопасности, и не застрять с разряженной батареей. Если у вас есть вольтметр, вот хорошее практическое правило. Если во время передачи напряжение в режиме быстрого холостого хода (при включенном HVAC и освещении) не превышает 13 В постоянного тока или более, возможно, у вас недостаточно резервной мощности для вашего трансивера.

Поскольку мы не запускаем все наши аксессуары одновременно, обычно остается достаточно мощности для питания даже умеренно мощного любительского трансивера.В некоторых случаях намного больше. Фактически, достаточно, чтобы управлять мобильным усилителем мощностью 500 Вт, если мы будем осторожны с использованием наших электрических аксессуаров. Определить, достаточно ли у вас емкости, не так уж сложно, если вы воспользуетесь некоторой базовой логикой. Если в вашей машине есть обогреватель заднего стекла, у вас есть запас порядка 30 ампер, когда он не используется. Этого достаточно для любых 100-ваттных трансиверов последней модели, таких как FT100, FT857, IC706, IC7000 и даже 200-ваттный TS480.

Если вы используете усилитель, вам понадобится еще больше резерва.При выходной мощности 500 PEP (≈1000 ватт на входе) пиковая потребляемая мощность составляет около 100. Для этого требуется запас не менее 70 ампер. Если в вашем автомобиле есть подогрев сидений и зеркал в дополнение к обогревателю заднего стекла, вам может хватить. В этих случаях хороший вольтметр является ценным активом, если вы обращаете на него внимание.

☜Возврат☜

Генератор Whine

Свист может быть вызван большим выбросом переменного тока, как показано на осциллографе слева; в настоящее время это очень редкое явление, и обычно оно включает MIL (индикатор технического обслуживания).При этом почти без исключения вой генератора переменного тока вызывается контуром заземления (еще одна причина для правильного подключения вашей установки). В большинстве случаев вой слышен только в передаваемом сигнале, что является еще одним индикатором проблемы контура заземления. Если это так, скорее всего, причиной является использование антенны, установленной на магните, или плохой возврат радиочастотного заземления (открытое соединение экрана коаксиального кабеля).

Проблема, связанная с войом генератора, - это радиопомехи, генерируемые самими диодами. Это очень похоже на радиопомехи зажигания и / или форсунки, поэтому правильно диагностировать его сложно.У вас почти никогда не бывает проблем со стандартными генераторами поздних моделей, но, похоже, это норма для дешевых (пере) построенных генераторов на вторичном рынке. Опять же, стоит покупать сверхмощную электрическую систему, когда она предлагается (обычно она входит в комплекты буксировки прицепа, как указано).

Недавно несколько производителей начали продавать фильтры для силовых кабелей, которые иногда называют фильтрами грубой силы. Они рекламируются, чтобы вылечить вой генератора. По правде говоря, они только маскируют реальную проблему.Если вам приходится прибегать к таким устройствам, это верный признак того, что вы неправильно подключили свою установку или используете антенну с магнитным креплением. Хуже того, фильтры грубой силы добавляют падение напряжения около 0,5 В (возможно, больше), какими бы большими и некрасивыми они ни были!

Несколько компаний продают фильтр на выводе питания, который состоит из небольшого ферритового сердечника с 3-5 витками в сердечнике. Их рекламируют, чтобы вылечить все виды болезней, включая вой генератора. По правде говоря, это пустая трата денег, так как самый лучший ферритовый материал почти бесполезен ниже 1.5 МГц. Они могут быть полезны для сохранения хэша импульсного источника питания из трансивера, но если источник питания действительно настолько шумный, вам, вероятно, следует заменить его, а не применять к нему пластырь.

Еще один популярный миф о том, как избавиться от шума генератора, - это плотно скрутить силовой кабель радиостанции с помощью электродрели. Эксперты часто упоминают тот факт, что пары кабелей CAT5 скручены. Хотя этот метод хорошо работает для балансных схем , силовые кабели, питающие любительское оборудование, не сбалансированы!

Если вы думаете, что у вас воет генератор, он должен звучать так.

☜Возврат☜

Вспомогательные батареи

Существует много недоразумений относительно того, какой тип вспомогательной батареи использовать в мобильной установке, а некоторые даже задаются вопросом, нужна ли она вообще. Если вы используете мобильный трансивер мощностью от 100 до 200 Вт, он, вероятно, вам не понадобится. Для тех из нас, кто работает с большой мощностью, вспомогательная батарея почти необходима, если вы не хотите использовать сварочные кабели по 5 долларов за фут для межсоединений. Для тех, кто не понимает этой логики, это в основном связано с потерями I ² R и минимизацией продуктов IMD.Для получения дополнительной информации по этим вопросам прочтите статьи об усилителе и проводке.

Все свинцово-кислотные аккумуляторные батареи выделяют водород при нормальной работе и становятся избыточными в условиях перезаряда. Газообразный водород очень взрывоопасен, и даже небольшая искра может воспламенить его. Любой возникший в результате взрыв не является приятным зрелищем, поскольку электролит - серная кислота! Поскольку газ выходит наружу, залитые батареи не следует использовать в закрытых помещениях, таких как багажник транспортного средства.Вместо этого используйте батарею AGM (Absorbent Glass Mat). Они тоже выделяются, но водород поглощается стеклянным матом - если вы их не перегрузите!

В отличие от залитой батареи, AGM можно установить в любом положении, даже в перевернутом положении, хотя это не рекомендуется. При этом любая вспомогательная батарея должна быть установлена ​​в аккумуляторном ящике и должным образом закреплена. Это также предотвратит случайное короткое замыкание открытых контактов. Практическое правило для удерживающих устройств - 6 Гбит / с по бокам и 4G по вертикали.Последнее, что вам нужно, - это 60-фунтовая батарея, проливающая кислоту на все внутренности вашего автомобиля!

Вспомогательные батареи, используемые в приложениях большой мощности, должны быть типа SLI (пуск, освещение, зажигание), такие как Optima RedTop ^® , показанный слева, или Exide Orbital ^® , показанный справа. Помните, что это приложение (поддержка пикового тока усилителя) рассчитано на высокую силу тока в течение короткого времени, а не на долгосрочную резервную емкость, которая может потребоваться в портативном приложении. Поскольку обе батареи свинцово-кислотные (AGM или другие), батареи можно подключать параллельно.Фактически, использование изолятора в такой установке не дает возможности сохранить напряжение как можно более жестким. Совершенно очевидно, что нам нужно изолировать их предохранителями на случай короткого замыкания проводки.

Пожалуйста ... не думайте, что автоматические выключатели заменяют предохранители! Помните, что в условиях прямого короткого замыкания типичная свинцово-кислотная батарея с ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) 0,003 Ом будет обеспечивать ток более 3000 ампер! Это может легко спаять контакты автоматического выключателя и вызвать самоуничтожение аккумулятора!

Должно быть очевидно, что безопасное обращение с батареями является обязательным условием.При подключении или отключении аккумуляторов в первую очередь следует снимать отрицательный провод и устанавливать в последнюю. Кроме того, лучше не снимать пластиковые колпачки столбов, пока вы не подключите аккумулятор.

Вот еще один важный момент, о котором следует помнить. Батареи, предназначенные для морских применений не являются батареей для любой мобильной установки, несмотря на то, что у них есть винтовые клеммы. Аккумулятор, предназначенный для использования в морских условиях, рассчитан на поддержание уровня SoC не менее 80% (состояние разряда) после того, как он находится без заряда в течение 12 месяцев или более.Они представляют собой одну из форм батарей SLI, но обычно имеют меньший пусковой ток и меньший запас мощности, чем истинный SLI. Между прочим, термины Marine и Deep Cycle кажутся синонимами, по крайней мере, в любительском сообществе. Это не так, даже если некоторые производители аккумуляторов убеждают вас в обратном.

Существуют батареи, рассчитанные на разряд менее 50% SoC, но при этом сохраняющие разумный срок службы в цикле зарядки (≈150-200). Это не тот тип батареи, который вы хотите использовать, если вы не используете переносной аккумулятор.Даже в этом случае их размер должен соответствовать их продолжительности включения. В случае высокомощного мобильного устройства именно пиковый ток батареи AGM идеально подходит для применения.

Не рекомендуется смешивать типы батарей (например: свинцово-кислотные, связанные с фосфатом лития-железа), даже если используется изолятор батареи. Причина просто в том, что у каждого типа АКБ свои параметры зарядки.

Если вы хотите узнать о аккумуляторных технологиях больше, чем большинство инженеров, посетите Battery University! Более того, ARRL продает третье издание книги, на которой основан сайт, «Батареи в портативном мире» Исидора Бухмана.Если вам нравятся аккумуляторы для любого приложения, эта книга - исчерпывающий источник.

☜Возврат☜

Конденсаторы Фарад

Конденсаторы емкостью

Фарад, продаваемые на рынке автомобильных звуков, имеют емкость от ≈1 до 5 Фарад. Они продаются как буферы напряжения и панацеи от всех видов болезней, и у них почти мифические поклонники. Но вопреки распространенному мнению, конденсаторы размера Фарада не являются средством устранения падения напряжения для установки с недостаточным питанием и / или неправильной проводкой.Они также не продлевают срок службы заряда и / или SoC автономной аккумуляторной системы. Причина просто в том, что они , а не источник энергии, а сопротивление мощности!

Хуже того, их ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) немного больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, но они стоят почти столько же! Их эффективность колеблется около 90%, что еще больше усугубляет травму. Кроме того, они перенапряжения, короткое замыкание и нетерпимость к быстрой зарядке. Злоупотребляйте одним, и он отклеится с впечатляющими результатами! В любом случае их использование в любой радиолюбительской установке сомнительно, особенно если они неправильно предохранены.Между прочим, слияние удваивает их СОЭ, что еще больше снижает их эффективность.

А для тех, кто верит, что они вылечат вой генератора, ждёт грубый сюрприз! Лучший совет? Забудь о них! Если вы хотите узнать почему, прочтите эту статью.

☜Возврат☜

Изоляторы батарей

Единственное время, когда батареи необходимо изолировать в мобильном приложении (кроме жилых автофургонов), - это переносная работа. Их использование в приложениях с высокой мощностью не рекомендуется по нескольким причинам, не последней из которых является соображение SoC (State Of Charge).Простые диодные изоляторы всегда будут иметь прямое падение напряжения около 1 вольт, и они также могут нанести ущерб схемам зарядки в некоторых транспортных средствах, что приведет к включению MIL (индикаторная лампа обслуживания). Это заставляет некоторых людей использовать изолирующие реле, и у них тоже есть свои недостатки. Но есть один бренд изолятора, который сочетает в себе лучшие качества обоих, и это тот, который производится Hellroaring ^® . В его конструкции используются переключатели на полевых транзисторах, что снижает прямое падение напряжения и обеспечивает дистанционное управление.Это позволяет при необходимости объединить все батареи (две или три). Он имеет конкурентоспособные цены и доступен прямо с завода. Если вам просто нужно использовать изолятор , чтобы оставаться в тепле и нечеткости, то это то, что вам нужно.

Perfect Switch ^® также производит изоляторы и переключатели для сильноточных приложений, и оба используют технологию полевых транзисторов. Один из их юнитов показан слева. Одним из очень хороших преимуществ является отсутствие контактов, которые могли бы слиться друг с другом в случае короткого замыкания.Фактически, потребление тока выше их номинального значения приведет к их отключению и потребует сброса. Это настолько безотказно, насколько это возможно. Однако надлежащий предохранитель по-прежнему требуется.

Изоляторы батарей с электромагнитным реле

доступны от множества поставщиков. Слева показана модель 1314-200 от подразделения Sure Power ^® компании Cooper Industries, более известная под своим названием линии предохранителей Bussmann ^® . Электронная схема управляет включением соленоида в зависимости от разности напряжений основной и вспомогательной батареи, но может управляться вручную.

Для справки: некоторые из этих блоков, поставленных в Австралию и Европейский Союз в период с 2009 по 2011 год, имели дефектные конденсаторы, которые могли вызвать перегрев блока и потенциально загореться. Информация об отзыве завода находится на веб-сайте Cooper Industries.

Наконец, в большинстве цепей генератора есть предохранитель. Если вы внезапно подключите полностью разряженную вспомогательную аккумуляторную батарею к цепи зарядки, возможно, потребуется достаточно тока, чтобы перегореть этот предохранитель.Очевидно, вы должны иметь под рукой запасной предохранитель, а также следовать рекомендациям Hellroaring по задержке закрытия полевого транзистора до стабилизации тока и напряжения.

При использовании любой техники изоляции следует помнить о нескольких важных моментах. Во-первых, большинство производителей автомобилей используют ту или иную форму BMS (системы мониторинга батареи). Внезапное подключение второй батареи может привести к тому, что коды неисправности будут записаны в память OBD II, что приведет к включению контрольной лампы обслуживания (MIL).Это также может привести к перегоранию предохранителя основного аккумулятора (предохранитель ≈120 А). В любом случае следует иметь при себе запасной. Между прочим, предохранители аккумуляторной батареи в большинстве современных автомобилей являются собственностью OEM. Читай как дорого!

☜Возврат☜

Дисбаланс батареи

Практически независимо от того, что вы делаете (несмотря на использование изолятора батареи), в конечном итоге будет разница в напряжении батареи между основной батареей (SLI) и связанной второй батареей. Причины немного эзотерические, но в основном из-за небольшого сопротивления в проводке, держателях предохранителей, самих предохранителях и даже соединениях.Хотя никто не мог подумать, что несколько миллиомов (тысячная часть Ом) могут иметь значение, на самом деле это может. По этой причине обслуживание электропроводки должно быть регулярным.

Все соединения следует проверять, чтобы убедиться, что они плотно затянуты, не изношены, не корродированы, не изношены и не имеют признаков перегрева. Разъемы аккумулятора следует проверять с помощью цифрового вольтметра между выводом аккумулятора и зажимом аккумулятора, даже если они выглядят идеально. Вот как это сделать.

Во-первых, никогда не используйте омметр, цифровой или другой! Ведь соединения под напряжением! Лучше установите цифровой вольтметр (аналоговые измерители недостаточно точны) на автоматический режим или настройку самого низкого напряжения.Измерьте соединения. То есть между батареей и зажимом, через патрон предохранителя или любыми другими соединениями, которые скручиваются, скручиваются или зажимаются вместе. Любое значение более 0,015 вольт является чрезмерным!

При необходимости любое соединение следует очистить и / или повторно затянуть и / или повторно зажать, чтобы уменьшить перепад напряжения до менее 0,01 В на каждое соединение! Да! Это так важно, чтобы обеспечить длительное время автономной работы и хорошую производительность вашего мобильного телефона!

Еще один ценный инструмент, особенно для мощных установок, - это токоизмерительные клещи.Тот, что показан справа, сделан Mastech ^® MS2108A, а цена на Amazon колеблется около 50 долларов с доставкой. В диапазоне 40 А постоянного тока он будет измерять до 0,02 А, что достаточно для снижения паразитных нагрузок. Верхний диапазон составляет 400 ампер, что в большинстве случаев достаточно для измерения тока стартера.

При использовании одного из них для измерения тока, потребляемого усилителем, следует иметь в виду следующее. В установках большой мощности начальный ток, потребляемый от задней батареи, и питание от генератора переменного тока примерно одинаковы.Однако по мере того, как начальный поверхностный заряд задней батареи рассеивается, сила тока будет меняться (отрицательное значение). Это нормальное явление, так как аккумулятор заряжается. Помните, что задний аккумулятор помогает справляться с пиковой нагрузкой; реальным источником питания является сам генератор переменного тока.

☜Возврат☜

Бустеры аккумуляторов

Чтобы поддерживать стабильное напряжение 13,8 В для работы радио, многие любители предпочитают использовать Battery Booster .Известные как минимум под дюжиной наименований, они действуют как импульсный источник питания, и, хотя напряжение батареи падает, выходная мощность остается стабильной. Слева показан блок W4RRY, а справа внизу - блок MFJ. Между прочим, в ноябрьском выпуске QST за 2008 г. есть обзор этих устройств, в том числе продукт от TGE (сейчас не у дел).

В большинстве этих устройств есть отсечка по низкому напряжению, но в некоторых нет, что может привести к проблемам. Как указано выше, любая свинцово-кислотная батарея номиналом 12 В считается разряженной, когда напряжение падает до 10.5 В при номинальной нагрузке C. Разрядка ниже указанного значительно сократит срок службы батареи. Без защиты от низкого напряжения типичным конечным результатом будет разряженная батарея.

Между прочим, ни один из нынешних бустеров аккумуляторных батарей не имеет отсечки по перенапряжению.

Остается вопрос; нужен усилитель батареи? Однозначного ответа нет. Конечно, для портативной работы они имеют определенное применение. Тем не менее, в большинстве мобильных операций, когда проводка правильно подобрана, а генератор имеет адекватную силу тока, их использование вызывает сомнения.Существует также проблема в отношении систем мониторинга батареи (BMS), в которой снижение напряжения батареи выше заданной точки может привести к включению контрольной лампы MIL и записи кода в OBDII. Также существует проблема с ценой, если вы используете усилитель, поскольку блок TGE на 120 А стоит более 500 долларов. С соответствующей проводкой и схемой зарядки необходимость в этом, возможно, не решена.

☜Возврат☜

Дом

Рейтинг генератора | Electrical4U

Мощность генератора переменного тока определяется как мощность, которая может безопасно и эффективно передаваться генератором переменного тока при определенных условиях.Увеличение нагрузки увеличивает потери в генераторе, что приводит к повышению температуры машины. Части проводника и изолятора машины имеют определенные пределы устойчивости к перегреву. Изготовитель указывает номинальную мощность генератора переменного тока таким образом, чтобы при такой максимальной нагрузке повышение температуры различных частей машины не превышало установленный безопасный предел.

Потери в меди, т.е. потери I ² R зависят от тока якоря, а потери в сердечнике зависят от напряжения.Повышение температуры или нагрев генератора переменного тока зависит от совокупного эффекта потерь в меди и потерь в сердечнике. Поскольку на эти потери не влияет коэффициент мощности, номинальные характеристики генератора обычно указываются в ВА, или кВА, или МВА.
Другими словами, поскольку потери генератора переменного тока не зависят от коэффициента электрической мощности, следовательно, коэффициент мощности не учитывается при расчете и оценке номинальной мощности генератора переменного тока. Хотя потери генератора зависят от его номинальной мощности в кВА или МВА, фактическая мощность зависит от коэффициента электрической мощности.

Электрическая мощность генератора переменного тока является произведением коэффициента мощности и ВА. Мы выражаем мощность в кВт.
Иногда генераторы также оцениваются по их мощности, а не по номиналу в ВА. Тогда также необходимо указать коэффициент электрической мощности генератора.
Помимо номинальной мощности в кВА, генератор переменного тока также имеет напряжение, электрический ток, частоту, скорость, количество фаз, количество полюсов, ток возбуждения, напряжение возбуждения, максимальные пределы повышения температуры и т. Д.

0 9027 Давление газа ...

Таблица ниже показана стандартная табличка с паспортными данными генератора
Марка	……………
Мощность в киловаттах	5000
Коэффициент мощности	0.85 задержка
Номинальная мощность кВА	5,88,000
Вольт статора	21,000
Ампер статора	16,200
7 9033 9033 9033 9033 9027 9033
об / мин	3000
Гц	50
Фаза	3
Соединение арматуры	Двойная звезда
Охлаждающая жидкость	3.5 бар
Тип изоляции	+ F
Тип	……………
Спецификация	IS5422 и IEC34
Серийный номер изделия
Год изготовления	……………

Расчет силы переменного тока в постоянный ток через инвертор

Итак, у вас есть электроприбор, который нужно запустить, но нет места для его подключения. Когда вам нужно запустить обычное бытовое электрическое устройство в районе, где нет постоянной электросети, этот калькулятор поможет вам выяснить аккумулятор какого размера и инвертор вам нужен!

Добро пожаловать в наш инструмент преобразования постоянного тока в переменный (с инвертором).Этот калькулятор разработан, чтобы помочь вам определить количество потребляемой мощности при преобразовании одной формы мощности в другую с помощью инвертора постоянного тока в переменный.

Просто введите цифры мощности в поля ниже, и мы сделаем расчеты за вас, включая типичную неэффективность и все прочие технические характеристики, которые вы, возможно, не хотите вычислять. Если вы не уверены в своих числах, при вводе чисел взгляните на иллюстрации с пошаговыми инструкциями ниже.

Если вы хотите подобрать аккумуляторную батарею инвертора по размеру, то сначала необходимо определить силу постоянного тока, которую вы будете выдавать из аккумуляторной батареи через инвертор.Этот калькулятор может помочь вам определить потребляемую мощность постоянного тока через инвертор, чтобы вы могли точно рассчитать размер аккумуляторной батареи инвертора.

Введите характеристики устройства переменного тока

Найдите аккумулятор Выберите свой инвертор

Прохождение

Пример	Напряжение переменного тока - Многие приложения имеют диапазон входного переменного напряжения. В США оно может составлять от 100 до 125 В переменного тока. В Европе обычно 200-240.В этом примере мы будем использовать стандарт США 120 В переменного тока.
Пример	Сила переменного тока - Входная сила тока - это сила тока, потребляемого приложением от источника переменного тока. Это число обычно измеряется в амперах. Если ток измеряется в миллиамперах (мАч), вы можете преобразовать его в амперы, разделив число на 1000. Например, в нашем примере приложение потребляет 300 миллиампер, что равно 0,3 ампера.
Пример	Мощность - мощность - это общая мощность, потребляемая приложением.Он рассчитывается путем умножения напряжения на силу тока. Следовательно, 120 В переменного тока x 0,3 А равняются 36 Вт.
Пример	Напряжение постоянного тока - Выходное напряжение - это номинальное значение вашей аккумуляторной системы, обычно от одной батареи на 12 В. Мы используем 12,5 В для аккумуляторных систем на 12 В.
Пример	Сила постоянного тока. Теперь мы знаем, что наше приложение потребляет 36 Вт общей мощности. Если вы возьмете эту мощность от источника постоянного тока 12,5 В, то общая требуемая сила тока увеличится до 3.31 ампер или 3310 миллиампер. Поскольку у аккумуляторов ограниченная емкость или ампер-часы, важно, чтобы размер аккумулятора был достаточно большим, чтобы справиться с потребляемой силой тока для вашего приложения.

Найдите аккумулятор Выберите свой инвертор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Написано 29 октября 2019 г. в 10:32

Частота и генераторы - Тригонометрия и однофазное производство переменного тока для электриков

В предыдущей главе мы узнали, что термин цикл означает от точки в форме волны до того места, где она начинает повторяться.Когда мы обсуждаем термин частота , мы имеем в виду, сколько циклов может произойти за одну секунду. Частота измеряется в герцах (привет Генриху Герцу) или CPS (циклов в секунду). На частоту генератора переменного тока влияют два фактора: скорость вращения и количество полюсов.

Рисунок 52. Цикл синусоидальной волны

Когда якорь вращается в поле, он начинает создавать форму волны (как мы видели в предыдущей главе). Одно полное механическое вращение якоря создает одну полную синусоиду на двухполюсном генераторе переменного тока.Если двухполюсный генератор переменного тока совершит три полных оборота за одну секунду, он создаст три полных синусоидальных волны за эту одну секунду. Мы бы сказали, что частота составляет три цикла в секунду или три герца (как говорят крутые ребята).

Скорость вращения машины измеряется в оборотах в минуту или об / мин . Однако, когда мы имеем дело с частотой, нас интересуют не минуты, а секунды. Следовательно, число оборотов в минуту необходимо преобразовать в число оборотов в секунду ( об / мин, ).Поскольку в минуте 60 секунд, все, что нам нужно сделать, это разделить число оборотов в минуту на 60, чтобы преобразовать его в число оборотов в секунду.

Например, если якорь вращается со скоростью 1800 об / мин на двухполюсном генераторе переменного тока, мы можем сказать, что он вращается со скоростью 30 оборотов в секунду. Если этот генератор имеет два полюса, то за одну секунду он будет генерировать 30 циклов напряжения. Тогда можно сказать, что он имеет частоту 30 циклов в секунду или 30 герц. Частота генератора переменного тока прямо пропорциональна скорости вращения генератора.

Если мы добавим полюса к генератору переменного тока, мы сможем изменить частоту. В двухполюсном генераторе переменного тока сторона А якоря (см. Рисунок 53) проходит с севера на юг, а затем с юга на север, чтобы создать одну полную синусоидальную волну. Если мы добавим еще два полюса, как показано на рисунке 54, то сторона А якоря пройдет мимо двух северных полюсов и двух южных полюсов за один полный механический оборот.

Рисунок 53. Двухполюсный генератор переменного тока

Две полные синусоидальные волны создаются за один полный механический оборот.Если двухполюсный генератор переменного тока создает один цикл напряжения за одну секунду (или один герц частоты), четырехполюсный генератор переменного тока создает два цикла напряжения за одну секунду (или два герца).

Частота генератора прямо пропорциональна количеству полюсов генератора.

Рисунок 54. Четырехполюсный генератор

Зная, что скорость вращения прямо пропорциональна частоте и что количество полюсов прямо пропорционально частоте, мы можем использовать формулу.Формула выглядит так:

Рисунок 55. Формула частоты

Где…

f = частота в герцах

P = количество полюсов

N = частота вращения в об / мин

Мы делим количество полюсов на два, потому что всегда будет набор из двух полюсов. Не может быть северного полюса без юга. Мы делим скорость вращения на 60, потому что нас интересуют обороты в секунду, а не обороты в минуту. Формулу на рисунке 56 можно объединить так:

Рисунок 56.Комбинированная частотная формула

Это видео покажет вам, как частота связана с числом оборотов в минуту и ​​числом полюсов генератора переменного тока.